Akumulator, który może potroić przebieg samochodu elektrycznego i obniżyć koszty, należy do innowacji zbliżających się do rzeczywistości na pograniczu nauki.

Oto plan ograniczenia śladu węglowego: wyposaż swój samochód elektryczny w wydajną baterię litowo-siarkową, która może potroić przebieg przy znacznie niższych kosztach.

To tylko jeden z wielu przykładów innowacyjnych rozwiązań w zakresie oszczędzania energii, które naukowcy są obecnie na krawędzi przekształcania w rzeczywistość. Inne obejmują wyposażenie odzieży w nanogeneratory z tlenku cynku, które mogą gromadzić energię mechaniczną z ruchomej tkaniny w celu ładowania urządzeń przenośnych.

Następnie mógłbyś przeprowadzić się do nowego podmiejskiego osiedla, starannie zaplanowanego tak, aby zachować wszystkie drzewa przechowujące i pochłaniające dwutlenek węgla. I tak będziesz w mieście? a miasta są najlepiej przygotowane do planowania nowych rozwiązań w zakresie efektywności energetycznej.

Linda Nazar, profesor chemii w Uniwersytet Waterloo, Kanada i współpracownicy uważają, że a bateria litowo-siarkowa jest o krok bliżej rzeczywistości.

Lekkie i tanie

Siarka jest obfita, lekka i tania, a katoda z siarką wielokrotnego ładowania może być o wiele tańsza niż jon litowo-kobaltowy w ogniwach litowo-jonowych - gdyby tylko siarkę można było zatrzymać po kilku cyklach.

Ona i jej zespół zgłaszają się w raporcie z Nature Communications że ultracienkie, nanoskalowe arkusze tlenku manganu mogą stabilizować siarczki i dostarczać katodę, która może być ładowana więcej niż 2000 razy. Jak dotąd zespół Waterloo twierdzi, że opracował jedynie mechanizm stabilizujący baterię siarkową: jest jeszcze wiele do zrobienia.

Tymczasem grupa w Koreański Zaawansowany Instytut Nauki i Technologii zgłoś w Stosowane litery fizyki że piezoelektryczna nanotechnologia tlenku cynku może zostać wykorzystana do pozyskiwania energii mechanicznej.

Każdy ruch - każdy dźwięk, każda wibracja, każdy wysiłek mięśni, każdy krok, każdy ruch tkaniny - reprezentuje energię, która może być zamieniony w prąd elektryczny, zwłaszcza z niewielką pomocą znakomicie zaprojektowanych izolatorów z azotku glinu.

Tak więc osoba nosząca na przykład urządzenie medyczne, które monitoruje tętno i oddychanie, mogłaby faktycznie dostarczyć energię do urządzenia, spacerując lub oddychając. Taka jest możliwość: mówią naukowcy, że potrzeba więcej badań.

Oba badania są raportami z pogranicza nauki o oszczędzaniu energii. Ale na University of Florida jedna grupa skupiła się na najstarszej technologii magazynowania i sekwestracji węgla: drzewie.

Potrzebne domy

Obecnie na Florydzie żyje 19 milionów ludzi. Do 2040 roku populacja może osiągnąć 25 milionów. Tyle potrzeba nowych domów? i byłoby pomocne, gdyby zaczęli w sposób przyjazny dla ochrony środowiska.

Specjalista ds. Środowiska Richard Vaughn i współpracownicy informują w czasopiśmie Krajobraz i urbanistyka że przyjrzeli się planowi budowy domów 1,835 na hektarowej powierzchni 700, która jest - na razie - zarządzanym lasem sosnowym.

Pogrupowali drzewa według wieku i od tego czasu to wyliczyli starsze drzewa zawierają więcej węgla niż młodsze, sensowne byłoby zmniejszenie obszaru do podziału i grupowanie domów bliżej siebie, aby zachować najstarsze drzewa.

Jeden z projektów pozwolił zaoszczędzić 71% pierwotnie zmagazynowanego węgla i 82% węgla, który zostałby sekwestrowany przez las.

„Jeśli masz zwartą dzielnicę, będziesz mieć mniej dróg”, powiedział jeden z autorów raportu z Florydy, Mark Hostetler, profesor specjalizujący się w ochronie bioróżnorodności. „Przy mniejszej liczbie dróg zużywa się mniej energii na ich produkcję.

Łaty dla dzikiej przyrody

„Wpływa to na ilość uwolnionego węgla. Dzięki większej liczbie płatków różnorodności biologicznej masz również naturalne łaty dla dzikiej przyrody. I jest woda. Dzięki kompaktowej konstrukcji sąsiedztwa zmniejszyłeś chodnik i oddzieliłeś w pewnym sensie obszary zabudowane od obszarów naturalnych. ”

Wszystkie obszary miejskie oferują możliwości oszczędzania energii, ponieważ wszystkie miasta generują większy udział emisji dwutlenku węgla niż obszary wiejskie.

Felix Creutzig. kierownik grupy zagospodarowania przestrzennego, infrastruktury i transportu w Instytut Badawczy Mercator w sprawie Global Commons and Climate Change, Berlin i współpracownicy przyjrzeli się danych dotyczących energii i emisji z miast 274 w krajach 60 - miastach zamieszkałych przez 21% światowej populacji miejskiej - i rozważyli przyszłość w scenariuszu „jak zwykle”.

Zgłaszają się w Proceedings of the National Academy of Sciences 2050 potroiłoby zużycie energii. Kolejne dwa do trzech miliardów ludzi zatłoczą się w miastach, a „ślad” miasta wzrośnie o 1.2 milionów kilometrów kwadratowych - obszar wielkości Afryki Południowej.

Jednak przemyślane planowanie urbanistyczne i polityka energetyczna mogłyby mieć duże znaczenie? zwłaszcza jeśli planiści zabrali się do pracy wcześniej.

„To okno możliwości istnieje zwłaszcza w miastach o niskiej emisji w Azji, na Bliskim Wschodzie iw Afryce, gdzie urbanizacja i związany z nią wzrost dochodów mogą prowadzić do znacznego wzrostu zużycia energii w miastach, jeśli utrzymają się obecne trendy”, twierdzą. - Sieć wiadomości klimatycznych

O autorze

Tim Radford jest niezależnym dziennikarzem. Pracował dla The Guardian od lat 32, stając się (między innymi) redaktorem listów, redaktorem artystycznym, redaktorem literackim i redaktorem naukowym. Wygrał Association of British Science Writers nagroda dla pisarza roku czterokrotnie. Służył w brytyjskim komitecie ds Międzynarodowa Dekada na rzecz ograniczenia klęsk żywiołowych. Wykładał o nauce i mediach w kilkudziesięciu miastach brytyjskich i zagranicznych. 

Zarezerwuj tego autora:

Nauka, która zmieniła świat: Nieopowiedziana historia drugiej rewolucji 1960
Tim Radford.

Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji i / lub zamówić tę książkę na Amazon. (Książka Kindle)